專利名稱：一種稀土鑭系發(fā)火合金及其制備方法
一種稀土鑭系發(fā)火合金及其制備方法技術領域
本發(fā)明屬于合金制備領域，具體涉及了一種可用于工業(yè)和日常生活中的稀土鑭系發(fā)火合金及其制備方法。
背景技術：
稀土易燃引火合金由于其易燃的特性在工業(yè)及日常生活中得到廣泛的使用，在日常生活中，稀土易燃引火合金主要用于打火石，是打火機引火的重要來源。在國防軍工中， 將稀土易燃引火合金加工成為不同的元件，分別裝入不同的武器上，可獲得滿意的軍火效果。如武器中用于曳光彈，子彈和炮彈的引芯、點火裝置和其它軍用設施等。其他工業(yè)方面將發(fā)火合金加工成元件后，可用于工業(yè)汽燈，礦用安全燈，焊槍點火器和火炬點火裝置等。
傳統(tǒng)的稀土易燃引火合金一般由稀土或混合稀土、鐵、鎂、銅等合成，由于合金中稀土元素的含量往往在70%以上，使得合金的成本非常昂貴；而且稀土元素極易氧化，在合金中的含量越大，因其氧化而對產(chǎn)品質量的影響越大，降低稀土元素在引火合金的中含量不僅能降低成本，同時也能提高產(chǎn)品質量；而且稀土資源為非可再生資源，世界上的儲備有限，即使我國為稀土含量較多的國家，也經(jīng)不起現(xiàn)在大量使用稀土資源的發(fā)展模式；因此， 尋求一種稀土含量較低的新一代易燃引火合金成為發(fā)展必然。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種在保證其性能的前提下，減少稀土的使用量，降低生產(chǎn)成本，可應用于工業(yè)和日常生活中的稀土鑭系發(fā)火合金及其制備方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案一種稀土鑭系發(fā)火合金，其中以該稀土鑭系發(fā)火合金的質量為基準，所述的稀土鑭系發(fā)火合金含有35 45%的鑭、5 15%的錫、35 45%的鋅、5 10%的鐵和I 5%的鎂。
作為本發(fā)明的稀土鑭系發(fā)火合金的各組分含量的進一步優(yōu)選，以該稀土鑭系發(fā)火合金的質量為基準，所述的稀土鑭系發(fā)火合金含有37 43%的鑭、7 13%的錫、38 42% 的鋅、5 8%的鐵和I 5%的鎂。
作為本發(fā)明的稀土鑭系發(fā)火合金的各組分含量的進一步優(yōu)選，以該稀土鑭系發(fā)火合金的質量為基準，所述的稀土鑭系發(fā)火合金含有40%的鑭、10%的錫、40%的鋅、7%的鐵和 3%的鎂。
一種制備上述的稀土鑭系發(fā)火合金的方法，依次包括以下步驟(1)按照稀土鑭系發(fā)火合金的各組分在稀土鑭系發(fā)火合金中的質量百分比稱取原料鑭、錫、鋅、鐵和鎂，然后將各組分裁切成小塊；(2 )將各組分一起投入熔煉爐中，然后在隔離氧氣的狀態(tài)下，進行高溫熔煉；(熔煉爐內(nèi)的爐溫高達900°C以上。)(3)待各組分熔化后，采用電磁攪拌混合均勻，出爐，在隔離氧氣的狀態(tài)下進行降溫鑄錠，即可得到成品的稀土鑭系發(fā)火合金。作為本發(fā)明中制備稀土鑭系發(fā)火合金的方法的進一步說明，以上所述的成品的稀土鑭系發(fā)火合金以其質量為基準，含有35 45%的鑭、5 15%的錫、35 45%的鋅、5 10%的鐵和I 5%的鎂。作為本發(fā)明中制備稀土鑭系發(fā)火合金的方法的進一步說明，以上所述的成品的稀土鑭系發(fā)火合金以其質量為基準，含有40%的鑭、17%的鈰、10%的錫、40%的鋅、7%的鐵和3%的鎂。作為本發(fā)明中制備稀土鑭系發(fā)火合金的方法的進一步說明，以上所述的原料鑭、錫、鋅、鐵、鎂均采用單質作為熔煉原料。作為本發(fā)明中制備稀土鑭系發(fā)火合金的方法的進一步說明，以上所述的隔離氧氣的狀態(tài)是真空狀態(tài)，或是處于惰性氣體保護的狀態(tài)。鑭(La)，鑭在地殼中的含量為O. 00183%，是稀土元素中含量最豐富的一個；銀白色的軟金屬，有延展性；加熱能燃燒，生成氧化物和氮化物；可制合金，亦可做催化劑。錫(Sn)，銀白色的軟金屬，比重為7.3，熔點低，只有2321;化學性質很穩(wěn)定，在常溫下不易被氧氣氧化，且富有展性；主要用于制造合金，加強合金的耐磨性。鋅(Zn)，是一種藍白色金屬。密度為7. 14克/立方厘米，熔點為419. 5°C。在室溫下，性較脆；100 150°C時，變軟；超過200°C后，又變脆。鋅的化學性質活潑，在常溫下的空氣中，表面生成一層薄而致密的堿式碳酸鋅膜，可阻止進一步氧化。當溫度達到225°C后，鋅氧化激烈；主要用于鋼鐵、冶金、機械、電氣、化工、輕工、軍事和醫(yī)藥等領域。鎂(1%)，銀白色的金屬，密度1.738克/立方厘米，熔點648.91，沸點10901;具有延展性，金屬鎂無磁性，且有良好的熱消散性；可以用于制煙火、閃光粉、鎂鹽、吸氣器、照明彈等。在本發(fā)明中稀土鑭系發(fā)火合金的組分鑭主要是起到了合金發(fā)火的功效，即稀土元素鑭可與錫、鋅、鐵、鎂等生成低燃點的金屬間化合物；加入錫可以降低合金的熔點及增加合金的耐磨性；加入少量的鎂能夠增強合金的發(fā)火性能；部分鐵與鋅還可以生成硬脆的FeZn化合物，起到提高合金的強度、硬度的作用；鋅作為合金的基體，具有較好的延展性能，可以明顯提高合金的耐腐蝕性，還可以增加合金的致密度，即提高了合金的擠壓加工性倉泛。本發(fā)明的優(yōu)點
I.稀土使用量少，僅為傳統(tǒng)含量的一半，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質量高。2.產(chǎn)品性能穩(wěn)定，根據(jù)檢測，使用本發(fā)明的配方及制備方法生產(chǎn)出來的合金密度(P )為 6. 3g/cm3 7. 5g/cm3，燃點(T) 170 180°C，硬度(HV) 140 160，發(fā)火率彡 98%。3.燃點低、耐磨性強；由于錫、鎂、鋅含量的增加，合金的熔點、燃點降低，延展性好，而且合金的耐腐蝕性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)稀土易燃引火合金。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明進一步說明，但不限制本發(fā)明的保護范圍。稀土鑭系發(fā)火合金(成品)中各成分的含量，單位％ (重量百分比)
權利要求
1.一種稀土鑭系發(fā)火合金，其特征在于以該稀土鑭系發(fā)火合金的質量為基準，所述的稀土鑭系發(fā)火合金含有35 45%的鑭、5 15%的錫、35 45%的鋅、I 5%的鎂和5 10%的鐵。
2.根據(jù)權利要求I所述的稀土鑭系發(fā)火合金，其特征在于以該稀土鑭系發(fā)火合金的質量為基準，所述的稀土鑭系發(fā)火合金含有37 43%的鑭、7 13%的錫、38 42%的鋅、I 5%的鎂和5 8%的鐵。
3.根據(jù)權利要求I所述的稀土鑭系發(fā)火合金，其特征在于以該稀土鑭系發(fā)火合金的質量為基準，所述的稀土鑭系發(fā)火合金含有40%的鑭、10%的錫、40%的鋅、3%的鎂和7%的鐵。
4.一種制備如權利要求1-3任一所述的稀土鑭系發(fā)火合金的方法,其特征在于該方法依次包括以下步驟 (1)按照稀土鑭系發(fā)火合金的各組分在稀土鑭系發(fā)火合金中的質量百分比稱取原料鑭、錫、鋅、鐵和鎂，然后將各組分裁切成小塊； (2)將各組分一起投入熔煉爐中，然后在隔離氧氣的狀態(tài)下，進行高溫熔煉； (3)待各組分熔化后，采用電磁攪拌混合均勻，出爐，在隔離氧氣的狀態(tài)下進行降溫鑄錠，即可得到成品的稀土鑭系發(fā)火合金。
5.根據(jù)權利要求4所述的制備稀土鑭系發(fā)火合金的方法，其特征在于所述的成品的稀土鑭系發(fā)火合金以其質量為基準，含有35 45%的鑭、5 15%的錫、35 45%的鋅、I 5%的鎂和5 10%的鐵。
6.根據(jù)權利要求5所述的制備稀土鑭系發(fā)火合金的方法，其特征在于所述的成品的稀土鑭系發(fā)火合金以其質量為基準，含有40%的鑭、10%的錫、40%的鋅、3%的鎂和7%的鐵。
7.根據(jù)權利要求4所述的制備稀土鑭系發(fā)火合金的方法，其特征在于所述的原料鑭、錫、鋅、鐵、鎂均采用單質作為熔煉原料。
8.根據(jù)權利要求4所述的制備稀土鑭系發(fā)火合金的方法，其特征在于所述的隔離氧氣的狀態(tài)是真空狀態(tài)，或是處于惰性氣體保護的狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種稀土鑭系發(fā)火合金及其制備方法，稀土鑭系發(fā)火合金含有35～45%的鑭、5～15%的錫、35～45%的鋅、1～5%的鎂和5～10%的鐵；制備方法依次包括以下步驟(1)按照稀土鑭系發(fā)火合金的各組分在稀土鑭系發(fā)火合金中的質量百分比稱取原料鑭、錫、鋅、鐵和鎂，然后將各組分裁切成小塊；(2)將各組分一起投入熔煉爐中，然后在隔離氧氣的狀態(tài)下，進行高溫熔煉；(3)待各組分熔化后，采用電磁攪拌混合均勻，出爐，在隔離氧氣的狀態(tài)下進行降溫鑄錠，即可得到成品的稀土鑭系發(fā)火合金。本發(fā)明的稀土鑭系發(fā)火合金產(chǎn)品性能穩(wěn)定、燃點低、耐磨性強。
文檔編號C22C30/06GK102978502SQ20121054685
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權日2012年12月17日
發(fā)明者韋建松, 徐國華, 謝美萱, 盧穎, 盧蘭, 李宏偉 申請人:李宏偉